Impacto de la Neurociencia Cognitiva en los Aprendizajes

 

Impact of Cognitive Neuroscience on Learning

 

Impacto da Neurocincia Cognitiva na Aprendizagem

 

 

Noe Snchez-Heredia I
nosanher@gmail.com   
https://orcid.org/0000-0002-1734-3240
Gladys Martha lvarez-Medina II
maestramartha1@hotmail.com 
https://orcid.org/0000-0001-9688-6835
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Correspondencia: nosanher@gmail.com

 

 

 

 

 

Ciencias de la Educacin

Artculo de Revisin

 

 

 

* Recibido: 25 de abril de 2022 *Aceptado: 20 de mayo de 2022 * Publicado: 29 de Junio de 2022

 

 

 

        I.            Universidad Csar Vallejo, Trujillo, Per.

     II.            Universidad Csar Vallejo, Trujillo, Per.

 

 

 

 


Resumen

La Neurociencia Cognitiva, cada vez ms es aceptada en el campo educativo por el impacto que genera en los aprendizajes, est abriendo nuevas rutas en esta dimensin, muchos descubrimientos como la plasticidad cerebral, las emociones, la actividad fsica y sobre todo la funcionalidad de las distintas partes del cerebro, ha tenido importancia, tanto en las polticas educativas como su aplicacin en el aula, mediante estrategias y actividades, con el nico propsito, de mejorar la prctica docente y los aprendizajes. El artculo de revisin bibliogrfica empieza con una interrogante: Qu investigaciones se han realizado sobre la Neurociencia Cognitiva y su impacto en la mejora de los aprendizajes?

El objetivo principal es analizar el impacto de la Neurociencia Cognitiva en los aprendizajes. Es preciso aclarar que la ciencia del cerebro no ha venido a suplantar los mtodos y estrategias que los docentes vienen desarrollando, sino, a complementarla. Para el anlisis del tema se us la bsqueda de informacin de documentos cientficos en bases de datos indexadas como: Scopus, Scielo, Redalyc y Google Acadmico. Se realiz el acopio de informacin con la tcnica del fichaje, identificndose el tema principal, las ideas de los prrafos del material revisado. De esta manera, se pretende dejar en claro, el fundamento terico de la neurociencia, la forma de cmo aprende el cerebro, su estructura y funcionalidad. Finalmente se lleg a resultados prometedores con propuestas que complemente la labor docente.

Palabras clave: Cerebro; Aprendizaje y Neurociencia cognitiva.

 

Abstract

Cognitive Neuroscience is increasingly accepted in the educational field due to the impact it generates on learning, it is opening new routes in this dimension, many discoveries such as brain plasticity, emotions, physical activity and especially the functionality of the different parts of the brain, has been important, both in educational policies and their application in the classroom, through strategies and activities, with the sole purpose of improving teaching practice and learning. The bibliographic review article begins with a question: What research has been carried out on Cognitive Neuroscience and its impact on improving learning?

The main objective is to analyze the impact of Cognitive Neuroscience on learning. It is necessary to clarify that brain science has not come to supplant the methods and strategies that teachers have been developing, but rather to complement it. For the analysis of the subject, the search for information from scientific documents in indexed databases such as: Scopus, Scielo, Redalyc and Google Academic was used. The gathering of information was carried out with the technique of signing, identifying the main topic, the ideas of the paragraphs of the revised material. In this way, it is intended to make clear the theoretical foundation of neuroscience, the way the brain learns, its structure and functionality. Finally, promising results were reached with proposals that complement the teaching work.

Keywords: Cognition; Brain and Cognitive Neuroscience.

 

Resumo

A Neurocincia Cognitiva, cada vez mais aceita no campo educacional pelo impacto que gera na aprendizagem, est abrindo novos caminhos nesta dimenso, muitas descobertas como plasticidade cerebral, emoes, atividade fsica e principalmente a funcionalidade das diferentes partes do crebro, tem tem sido importante, tanto nas polticas educacionais quanto na sua aplicao em sala de aula, por meio de estratgias e atividades, com o nico propsito de melhorar a prtica docente e a aprendizagem. O artigo de reviso bibliogrfica inicia-se com uma pergunta: Que pesquisas tm sido realizadas sobre a Neurocincia Cognitiva e seu impacto na melhoria da aprendizagem?

O objetivo principal analisar o impacto da Neurocincia Cognitiva na aprendizagem. necessrio esclarecer que a cincia do crebro no veio para suplantar os mtodos e estratgias que os professores vm desenvolvendo, mas para complement-la. Para a anlise do tema, utilizou-se a busca de informaes de documentos cientficos em bases de dados indexadas como: Scopus, Scielo, Redalyc e Google Acadmico. A coleta de informaes foi realizada com a tcnica de sinalizao, identificando o tema principal, as ideias dos pargrafos do material revisado. Desta forma, pretende-se esclarecer a fundamentao terica da neurocincia, a forma como o crebro aprende, a sua estrutura e funcionalidade. Por fim, resultados promissores foram alcanados com propostas que complementam o trabalho docente.

Palavras-chave: Crebro; Aprendizagem e Neurocincia Cognitiva.

 

 

 

 

Introduccin

Los aprendizajes como proceso en los diferentes niveles educativos, ha sido un tema relevante y de preocupacin por parte de los diferentes actores educativos. Si se hace un poco de historia, se ve que muchas disciplinas como: la filosofa, la antropologa, la pedagoga, la didctica y sobre todo la psicologa han dotado de muchas herramientas que transformadas en estrategias mejoran la prctica docente y por consiguiente los aprendizajes de los estudiantes.

En la actualidad, la tecnologa, la informacin y el conocimiento, crecen vertiginosamente a gran escala, lo que dbamos por cierto hace 10 aos, ahora est desfazado. Se observa, que los docentes, apenas estn comprendiendo los enfoques implementados en los currculos como poltica nacional, los mtodos como abordarlo, y, sobre todo las teoras que la sustentan; sin embargo, surgen ahora nuevos modelos, como el enfoque crtico reflexivo, el pensamiento crtico, el pensamiento complejo, la teora de la conectividad de Siemens entre otras muchas teoras que an faltan explorar.

En el mbito internacional, lo que est en boga es el enfoque por competencias, desde las ideas de Jacques Delors, con sus cuatro pilares fundamentales de la educacin: el cmo el aprender a conocer, aprender a hacer, aprender a ser y aprender a vivir juntos, marc un hito en la educacin basada en las competencias. Mas adelante otros autores como Sergio Tobn, le agrega a las competencias los valores, eficacia y efectividad; es decir, el nuevo perfil del ciudadano, aparte de ser competente debe cumplir con los objetivos en los tiempos previstos y tener internalizado los valores y la moral.

A lo largo de ms de dos dcadas con la teora de las competencias, los currculos nacionales se han ido renovando y actualizando de acuerdo a las nuevas teoras y paradigmas que lo sustentan, tal es as, que Zavala y Arnau (2013) le agrega a los cuatro pilares de Delors y la eficacia de Tobn; la parte tica, la cual se desdobla en los valores y actitudes. Indica, adems, que, para el desarrollo de las competencias, es fundamental partir de los intereses, del entorno y del territorio de los estudiantes; precisando que las teoras que sustentan el enfoque por competencias es el cognitivismo, el constructivismo, aprendizaje social y el pensamiento crtico reflexivo.

Ante esta gran cantidad de informacin traducidas a teoras, enfoques, modelos y estrategias, surge una luz al final del tnel, la Neurociencia Cognitiva, como un nuevo paradigma de la enseanza aprendizaje, pareciera que sta, podra englobar y unificar a todos esos modelos que hasta el momento no se comprendan, es por eso que se hace la siguiente pregunta: Qu investigaciones se han realizado sobre la Neurociencia Cognitiva y su impacto en los aprendizajes?

El presente artculo tiene como objetivo principal, analizar el impacto de la Neurociencia Cognitiva en los aprendizajes. Se considera los diferentes estudios y hallazgos cientficos, para vislumbrar los procesos de aprendizaje, relacionados al campo de la Educacin. La redaccin de este artculo ha tomado en cuenta la revisin bibliogrfica y documental especficamente centrado en el tema, se ha considerado tambin las publicaciones de revistas indexadas, libros digitales, enciclopedias digitales entre otros. Por tanto, el objeto de estudio es la Neurociencia Cognitiva, realizndose un anlisis terico exhaustivo que considere los diferentes aportes e impacto a los aprendizajes y a la educacin, como es la neuro plasticidad, las emociones, la actividad fsica o movimiento y la interaccin de los estudiantes en los contextos sociales.

 

La Neurociencia cognitiva

La Neurociencia, se entiende como la neurofisiologa del cerebro, desde sus primeros estadios hasta su maduracin. En este momento se encuentra en auge, miles de estudios tanto en animales como en humanos as lo demuestran. Se han hecho demostraciones mediante la tcnica resonancia magntica funcional, fotografiando el cerebro (neuroimagen), donde el campo magntico fuerte impacta sobre el tejido cerebral, esto permite deducir el movimiento de distintas redes neuronales cuando el individuo experimenta y ejecuta distintas tareas cognitivas o conductuales (Venturelli & Branca, 2016). Experimentos en animales como los roedores, previamente inoculados con un gen fosforescente de la medusa de mar, se ha logrado visualizar mediante cmaras de alta resolucin el movimiento, crecimiento y aproximacin de las neuronas entre s; es por eso, queda comprobado, cuando las clulas nerviosas se unen mediante sinapsis; se producen los aprendizajes.

Cuando el individuo aprende, se genera el crecimiento de las dendritas del ncleo de la neurona; stas, se aproximan a las ramificaciones del axn de otra clula nerviosa, producindose la sinapsis. Cada neurona se conecta en promedio, entre diez mil a veinte mil a su alrededor. Con estos experimentos ha quedado demostrado que las redes neuronales o estructuras mentales representan los aprendizajes que pueden ser voltiles o duraderos, dependiendo de la significancia de los hechos.

Las conexiones de las dendritas, se producen para intercambiar informacin con influencia de los neurotransmisores como la dopamina, adrenalina, serotonina, entre otros, siendo el elemento esencial para el crecimiento de las terminaciones nerviosas, la irisina, que es, una protena de alta pureza que viaja de los msculos por el torrente sanguneo al cerebro. Todos estos elementos principalmente, los neurotransmisores son esenciales para el aprendizaje, tiene su origen en una de las partes del cerebro triuno de MacLean, el sistema lmbico, que est formado por el hipotlamo, hipocampo y la amgdala cerebral. La amgdala es la responsable de producir los neurotransmisores, gracias a las emociones y motivaciones, los estados dopamnicos generan emociones positivas como la alegra, buen nimo y la receptibilidad para el saber.

Es prematuro precisar que la neurociencia ser el remedio de la enseanza aprendizaje que los maestros estaban esperando; pero s, a la luz de los descubrimientos y estudios muy serios comprobados por los neurocientficos, se est confirmando las diversas teoras tradicionales, contemporneas y actuales; es decir, desde Scrates, platn y Aristteles, pasando por Pavlov, Skinner, Bandura, Piaget, Vogotsky, Ausbel y Maslow hasta Delors, Tobn, Morn, Sabala y Arnau, entre otros muchos personajes tericos de la educacin. La ciencia del cerebro mediante la teora de la Neuro plasticidad englobara a todos estos modelos, creando uno, unificado, como el nuevo paradigma de la enseanza aprendizaje; la Neurociencia cognitiva.

Las investigaciones de muchos neurocientficos han contribuido a descubrir la forma en que aprende el cerebro, sus funciones y la parte fisiolgica desde diferentes puntos de vista; es por eso, que los docentes retoman para establecer modelos pedaggicos para el proceso enseanza aprendizaje (Calzadilla & lvarez, 2017). Esto concuerda con lo investigado por Tacca et al., (2019) donde afirma que: para una apropiada praxis docente, se debe saber el funcionamiento bioqumico del cerebro, la forma cmo aprende, la distribucin de las clulas nerviosas y los componentes qumicos responsables de la construccin de los aprendizajes en las redes neuronales.

La Neurociencia Cognitiva, como sostiene Irisarri & Villegas-Paredes (2021) describe el pensamiento, el lenguaje, resolucin de problemas y las estructuras mentales compuestas por redes neuronales, stas se conectan por medio de aproximaciones sinpticas para producirse el aprendizaje y almacenamiento de informacin en memoria de largo plazo. Se indica que la Neurociencia llevada al aula de clase, sirve como complemento a la didctica y pedagoga, indicando que no la desplazan ni la sustituyen. Lo anterior concuerda con lo dicho por Doardi (2018), se debe entender e interpretar el cmo y en el por qu el educador debe implementarla en el aula; sin embargo, es importante mencionar a la Psicologa Cognitiva, para una mejor interpretacin entre neurociencia y aprendizaje.

Los docentes deben entender las necesidades biolgicas, cognitivas y socioemocionales de los aprendices, por ejemplo, para que las neuronas se conecten mediante sinapsis, se necesita saber cules son los elementos esenciales que hacen posible la formacin de las estructuras cognitivas. Conociendo estos elementos, nos lleva a implementar un conjunto de estrategias y actividades que hagan posible los aprendizajes, esto permite la aparicin de nuevas disciplinas como la neuroeducacin y neurodidctica. Segn lo que indica Irisarri & Villegas-Paredes (2021) el aprendizaje depende de muchos factores: la experimentacin, lo que conlleva al estudiante al movimiento y la accin, esto se consigue con el ejercicio fsico moderado; manipulacin, actividad concreta que favorece la atencin; el otro factor del aprendizaje es la planificacin de la motivacin, la cual se produce mediante las emociones, el buen humor, la diversin, la seguridad y empata.

La Neurociencia Cognitiva, se encarga de los procesos mentales; es decir, de la macro estructura cerebral, formadas por redes neuronales que se comunican entre ellas, donde se recibe, procesa y se almacena la informacin como nuevos conocimientos, stos son bsicos y complejos: los bsicos, se componen de la percepcin, atencin y memoria; los conocimientos superiores, lo componen el lenguaje, el pensamiento, la toma de decisiones y resolucin de problemas. Segn Pherez et al. (2018), la Neurociencia, se encarga de los procesos de aprendizaje que involucra todo el cuerpo. El cerebro, capta todos los estmulos sensoriales, los procesa y tiene como salida un nuevo registro en la memoria llamado aprendizaje.

Se sabe que por la teora de los tres cerebros propuestos por Mac Lean: el reptiliano, el lmbico y neocrtex. El cerebro reptiliano, compuesto por el tronco y el cerebelo, se encarga de las funciones bsicas como las automticas, control de los msculos y el equilibrio. Al cerebro medio o lmbico lo conforman el hipocampo y la amgdala, este sistema se encarga de procesar las emociones, el aprendizaje y la memoria de trabajo o de corto plazo. El neocrtex, es el lugar de las capacidades de orden superior como el razonamiento, el anlisis, la creatividad y toma de decisiones; esto conlleva a mencionar la memoria de largo plazo, que son las estructuras mentales compuestas de neuronas.

El cerebro humano est compuesto por una memoria duradera, donde el conocimiento permanece almacenado en los mapas mentales compuestas por neuronas; pero, la memoria de trabajo, o voltil, el conocimiento dura unos pocos segundos (Canosa & Collado, 2019; Pereira Damasceno 2020). Por medio la Neurociencia, se conoce que el cerebro es maleable, se modifica as miso, por medio de la plasticidad neural. Es momento, de ver la contribucin de la neurociencia educacional, enriquecer con ideas para promoverlo en los contextos educativos de aprendizaje. El conocer las variables de memoria, aprendizaje, perodos crticos de aprendizaje, el impacto plasticidad cerebral, las emociones, actividad fsica e interaccin social llevar a proponer polticas educativas de los gobiernos.

 

El impacto de la plasticidad cerebral en los aprendizajes

Si bien es cierto, que la ciencia del cerebro est en desarrollo y en auge, ya se vislumbran avances importantes con respecto a los aprendizajes del individuo. Un aspecto importante para adquirir y producir conocimiento, es la neuroplasticidad descubierta por la cientfica inglesa Rita Levy. Los miles de millones de neuronas cerebrales tienen la capacidad de desconectarse y volver a conectarse con las otras neuronas a su alrededor; es decir, el cerebro tiene la capacidad para cambiar, remodelarse y reorganizarse, esto se manifiesta en las redes neuronales de todo el cerebro (Reverter-Ban & Medina-Vicent, 2018). Esto permite actualizar frecuentemente los conocimientos y saberes en la memoria de largo plazo, vital para el pensamiento crtico.

Segn los aportes de Araya-Pizarro & Espinosa Pastn (2020) tambin afirman que la plasticidad cerebral, permite que las estructuras neuronales se vuelvan sensibles con la capacidad de volver a conectarse con otras a su alrededor, esto tiene relacin con los conocimientos previos del individuo. La recuperacin de los saberes, al aplicar estrategias y actividades motivantes, hace que las neuronas se vuelven plsticas; es decir, tienen la capacidad de desconectase y hacer nuevas sinapsis, formando nuevas estructuras neuronales, que representan la produccin de un nuevo saber. Para que se consolide el aprendizaje, es necesario que la informacin pase a memoria de largo plazo mediante repeticiones en distintos contextos significativos, y, sobre todo; descanso y buen sueo (Jimnez & Lpez, 2019).

Segn Lipina (2016) nos menciona de cmo trabaja el cerebro, su estructura y las funciones especficas de las redes neuronales. Una de las evidencias encontradas es la plasticidad del cerebro, con la capacidad de modificarse as mismo, experimentado cambios funcionales, estructurales y morfolgicos ante estmulos del entorno. Los cambios funcionales implican, la reestructuracin de las clulas nerviosas, una estructura preexistente (conocimiento previo) se asocia con otra (nuevo saber); sin embargo, las funciones estructurales y morfolgicas, es cuando existen cambios mltiples en las estructuras neuronales, crecen muchas espinas dendrticas las cules de conecta mediante sinapsis, esto facilita el aprendizaje y memoria a largo plazo (Sibaja-Molina et al. 2016; Silva, 2018).

Segn las investigaciones de Letelier (2020) aseveran que la memoria y los recuerdos son dos elementos fundamentales para el proceso de aprendizaje. Esto se relaciona con el conflicto cognitivo de Jean Piaget; es decir, en el cerebro del sujeto mediante las neuro imgenes se observa que se activan diversas partes de sus estructuras neuronales, cuando el individuo es sometido a interrogantes y reflexin. Estas improntas mentales no son ms que la memoria de largo plazo donde se almacenan los aprendizajes y los conocimientos. Es all, donde se produce los recuerdos y se evoca de manera consciente. Cuando las estructuras neuronales se activan mediante estrategias significativas, stas de vuelven plsticas, se desprenden de unas para volver a acoplarse con otras; producindose el nuevo saber.

Si bien es cierto, que, la plasticidad cerebral, es un potencial para generar nuevos aprendizajes a partir de las estructuras neuronales prexistentes, se debe tener cuidado con sus enemigos que son: el trabajo excesivo, el poco sueo y sobre todo el stress. Estos inhibidores de los aprendizajes y de la neuroplasticidad son los responsables bloqueadores de la formacin de nuevas redes neuronales. El stress, es el causante de la presencia del cortisol en el cuerpo, es producido en las glndulas suprarrenales de los riones, pasa al sistema circulatorio, llega al cerebro y se convierte en el principal bloqueador de la sinapsis neuronal. Este elemento inhibidor del aprendizaje, impide el crecimiento de ms espinas dendrticas; incluso, produce la muerte neuronal. Tambin se han hecho investigaciones del efecto que produce la contaminacin del aire por el ozono, lo que produce el llamado stress oxidativo que perturba la cognicin y los desempeos conductuales del individuo. Los estudios han concluido que el stress oxidativo causa deterioros de la memoria de corto y largo plazo, lo cual se evidencia, en la disminucin de las capacidades de reparacin cerebral Bello-Medina et al. (2019).

 

Las emociones y su impacto en el aprendizaje

Las emociones son inseparables de los aprendizajes, ya que proveen a las estructuras neuronales de un conjunto de neurotransmisores, que sirven de combustible y estimuladores del paso de la informacin. El cambio cognitivo en las redes neuronales, tambin genera la modificacin de emociones tanto las positivas como las negativas, regula, por ejemplo, el miedo, la ira, la risa, etc., ante determinados episodios. La modulacin de las emociones, influyen significativamente en los componentes experienciales, la conducta, experiencias y la parte fisiolgica. Las estrategias que se utilizan son las de relajacin, hacer una respiracin profunda y el ejercicio fsico (Wajnerman, 2019).

Segn Castro et al. (2020) afirma que la msica produce diversos efectos emocionales, uno de ellos es, estimulando una parte del cerebro que es el sistema lmbico; especficamente la amgdala. Es la que se encarga de regular los procesos emocionales, al ser estimulada por melodas que gustan al individuo, segrega una hormona o droga llamada dopamina. Esta sustancia es un neurotransmisor que se encarga de activar el sistema neuronal para el paso confiable de la informacin; es decir, la evocacin y recuerdo es ms rpido. Por tanto, la msica influye en los aprendizajes contribuyendo al bienestar fsico y mental controlando las emociones y conducta. La msica promueve la plasticidad cerebral, el desarrollo cognitivo y de conductas: incluye las conductas bsicas, estructurales, funciones cerebrales y procesos neuronales que aumenta el rendimiento cognitivo; concluye, que los seres humanos cuando venimos a este mundo, se est predispuesto a la msica y a los sonidos melodiosos ya sea para escucharlo o aprenderla (Bentez et al., 2021).

La motivacin externa e intrnseca del sujeto juega un papel importante en la adquisicin de conocimientos, es valioso que el docente plantee actividades ldicas que despierten emocin al momento de desarrollar las actividades de clase. Las acciones ldicas permiten en el estudiante la segregacin no slo de la hormona dopamina, sino tambin la acetilcolina, producido en el sistema lmbico, especficamente en la amgdala cerebral. Estas molculas hormonales representan los neurotransmisores responsables de lubricar los circuitos neuronales para el paso de la informacin mediante seales elctricas, evocando, recordando los episodios almacenados previamente en esas estructuras mentales (Martnez & Bertone, 2019; Mazzoglio Y Nabar et al., 2020)

Todas las tareas o actividades significativas que despiertan curiosidad y emocin, producen aprendizajes y se guardan en una memoria permanente, las cuales se encuentran en el hipocampo y en el sistema neocrtex; puesto que, el nuevo conocimiento se acomoda y forman nuevas estructuras neuronales gracias a la neuro plasticidad. Lo expresado concuerda con Mndez (2020) donde indica que el sujeto que aprende, tiene una memoria de largo plazo y una memoria de trabajo o voltil, todo lo que le gusta al estudiante se guarda, mientras lo que no es significativo el cerebro lo rechaza. Es por eso, que, estimular el sistema lmbico produce las emociones positivas que incita a los neurotrasmisores para generar la plasticidad cerebral y producir nuevos aprendizajes. Es el momento de aprovechar estrategias y actividades que recojan los saberes previos y el pensamiento crtico.

Tomando en cuenta las propuestas en Pherez et al. (2018) se debe incluir en las aulas un clima emocional positivo proponiendo actividades que generen el regocijo, felicidad, admiracin y satisfaccin entre otras. Las emociones positivas, activan al cerebro lmbico, donde la amgdala es estimulada para producir dos neurotransmisores como: la dopamina y acetilcolina, responsables del intercambio de informacin entre las neuronas, esto facilita considerablemente los aprendizajes y la memoria de largo plazo.

Los neurotransmisores producen en el aprendiz la motivacin, la autoconfianza y sube la autoestima para continuar con actividades de aprendizaje significativo; lo dicho concuerda con Mora (2013, cuando se cit en Pherez, 2018) para mejorar los aprendizajes, es muy importante la motivacin, la contextualizacin y un clima afectivo. Ligar las experiencias previas con las emociones, recuperar los saberes previos, su entorno, sus vivencias, su territorio, se aprovecha la plasticidad del cerebro, las neuronas se vuelven maleables listas para conectarse con las ya existentes para producirse el nuevo saber y su registro en la memoria.

Ante las evidencias encontradas por los investigadores consultados, las clulas nerviosas llamadas neuronas para su funcionamiento y desarrollo necesitan principalmente de los neurotransmisores y la protena de alta pureza irisina. El tema de discusin entre neurociencia y educacin, est, en cmo, producir estos principales elementos, muchos de ellos coinciden en afirmar que la dopamina y acetilcolina se obtiene estimulando las emociones positivas, que la adrenalina se consigue con la accin, con el hacer; mientras que la serotonina se consigue con el descanso, el sueo; llamada tambin la hormona de la satisfaccin. Las emociones y el sueo son fundamentales para que se consolide las nuevas redes neuronales, los cueles representan los aprendizajes y memoria de largo plazo (Jimnez & Lpez, 2019).

Pero si es inobjetable que la irisina se consigue mediante la accin, los ejercicios fsicos moderados y estructurado (Pea-Troncoso et al. 2019; Cabrera & Pangola, 2020); por lo tanto, los docentes tendrn que implementar procesos de aprendizaje que incluyan los deportes, el baile o cualquier otra actividad que vincule el movimiento.

 

 

 

El impacto del ejercicio fsico y deporte en los aprendizajes

Se ha dicho que llevar una vida sana se debe hacer deporte, ejercicio fsico, hacer lo te gusta, alimentacin sana, buen sueo y buenas relaciones sociales; alarga la vida. Se cumple el dicho mente sana en cuerpo sano que pregonaban hace miles de aos los griegos y sigue vigente. Tener una mente y cuerpo saludable significa tener un cerebro fuerte, con estructuras mentales, redes neuronales e improntas saludables. Est comprobado que, si algo le sucede a una parte del cuerpo, es seal que una red neuronal dej de funcionar; por ejemplo, si a alguien le da un derrame cerebral en el hemisferio derecho, provoca la muerte de millones de neuronas, esto, se refleja en la inmovilidad de las extremidades del lado izquierdo.

Segn los estudios hecho por Pea-Troncoso et al. (2019) la Neurociencia ha comprobado que las actividades que generan movimiento moderado, estructurado y sostenible tienen mucha influencia en los aprendizajes, refuerza las conexiones neuronales y la neurognesis gracias a la neuroplasticidad. A travs del ejercicio fsico, los msculos del cuerpo producen una protena de alta pureza llamada "irisina" que pasa al torrente sanguneo, llega al cerebro como material indispensable para que las neuronas crezcan y aparezcan las espinas dendrticas; es decir, estas protenas se unen para crear las ramificaciones neuronales. Es por eso, que la prctica del deporte no slo es importante para producir la isirina, sino que permite a sus integrantes a ser empticos, disciplinados, trabajo en equipo, constantes y exitosos

Segn los hallazgos de Pherez (2018) sostiene que para mejorar los aprendizajes es importante el ejercicio fsico moderado, hidratacin y una alimentacin adecuada, esto origina que, con la ayuda de la neuroplasticidad, produzcan nuevas conexiones con las ya existentes, el cuerpo y cerebro producen aprendizajes de forma integrada; es por eso, la neuroeducacin segn Bruer (2016) se desprende de la Neurociencia, la cual debe tender puentes entre la educacin, pedagoga y didctica, entendiendo que sirve de complemento para armonizar, potenciar los mtodos, tcnica y estrategias que el docente mediador ya viene trabajando.

El deporte, el movimiento y ejercicio fsico mejora la plasticidad del cerebro, aumentando la capacidad de modificarse as mismo, de desaprender y reaprender por la maleabilidad de las neuronas. Tambin se mencion la teora de la neurognesis, que muchos neurocientficos coinciden en afirmar, el nacimiento de nuevas clulas nerviosas, esto ocurre en el cerebro de los mamferos durante toda su vida (Reverter-Ban & Medina-Vicent, 2018).

Existen periodos sensibles para un mejor aprendizaje, y, que la actividad fsica es esencial para la conexin de neuronas, segn estudios de neurocientficos sostiene tambin que los individuos enriquecidos con ejercicios fsicos tienen mejores desempeos en los aprendizajes y memoria de largo plazo, con respecto a los que estn en reposo (Sibaja-Molina et al., 2016). Las emociones tambin tienen un papel importante en los aprendizajes, quien lo toma en cuenta es el neuroaprendizaje, capaz de englobar a la inteligencia emocional, la cual se encuentra en el sistema lmbico, tiene la capacidad de interrelacionarse el hipocampo, que es el responsable de la construccin de la memoria y la amgdala es responsable de procesar las emociones.

 

Interaccin social y empata

El ser humano es social por naturaleza, ya lo deca Aristteles, desde la antigedad, muchos aos antes de Cristo. Esta dimensin social del hombre, se desarrolla desde que nace a lo largo de toda la vida, con el nico propsito de ayuda mutua y protegerse unos a otros. En sociedad, se aprende en el seno familiar, la comunidad y cuando el nio llega a la escuela ya tiene una experiencia y una historia previa; viene con estructuras mentales desarrollas, a partir de ello por intermedio de la neuroplasticidad, se puede seguir desarrollando nuevas redes neuronales con la ayuda de un mediador que puede ser un docente o una persona con ms experiencia de su entorno social.

Recurriendo a la Neurociencia cognitiva, la interaccin en un mundo social, permite, que, en los sujetos, activen sus neuronas espejo, es all, donde aparece la empata, el aprendizaje por imitacin, actitudes y prejuicios, la aceptacin o rechazo, la autorregulacin social de las conductas y comportamientos del grupo que pueden ser intencionales o no. Tambin se estimula el reconocimiento de uno mismo, la autorreflexin, es decir, la comprensin de s mismo. El cerebro es un rgano social, se modifica as mismo, se activan las neuronas espejo cuando est en interaccin con su entorno, como deca George Simiens el cerebro aprende en red de manera interna y externa: interna, es cuando las neuronas se conectan mediante sinapsis formando redes neuronales y el aprendizaje externo se da cuando se aprende del entorno, de los pares y en equipo. El medio ambiente, la interaccin humana y las relaciones sociales que se dan como: la empata, los prejuicios, la toma de decisiones, juicio moral, etc.; esto modifica las estructuras mentales del sujeto que aprende, concuerda con la teora sociocultural de Vigotsky, donde afirma que el aprendizaje es un proceso mediado por un conjunto de interacciones sociales, apropindose constructivamente de instrumentos de mediacin cultural.

Segn Pineda (2016) llevando la neurociencia al campo del aprendizajes, comprende cuatro procesos: 1) la comprensin de los dems, ponindose de manifiesto la empata con sus pares, esto permite que se activen las neuronas espejo, ya sea para situarnos en el lugar del otro, o, aprender por imitacin; es decir, la representacin de los estados mentales de los dems; 2) Compresin de s mismo, reconocimiento introspectivo de quines somos, esto facilita la autorreflexin del individuo o integrante del grupo social; 3) la autorregulacin social, ya que existen normas, la tica, la moral y los valores que se comparten de manera voluntaria e involuntaria y 4) Mundo social, se activan las neuronas espejo descubiertas por Giacomo Rizzolatti, son responsables de la risa contagiosa, de imitar acciones; de que si, un compaero lo hace, el otro tambin lo puede, interpretacin del yo.

La Neurociencia Cognitiva Social y la teora del aprendizaje social de Vigotsky lleva a proponer algunas estrategias donde los estudiantes puedan interactuar libremente en su entorno, los estudiantes aprenden de su contexto: la familia, la comunidad y la escuela. Al interactuar en su medio, el estudiante aprende las normas, las reglas, los declogos, los valores, la moral y los conocimientos. En la escuela se propone al trabajo en equipo monitoreado por el docente, incentivar y promover la reflexin individual y colectiva mediante debates, foros, simposio, etc., promoviendo un ambiente de colaboracin entre sus integrantes, comunicacin abierta y un clima de confianza donde todos sean respetados por sus ideas.

La empata y la teora de la mente, afirma que los seres humanos son organismos que interaccionan en su entorno, en su ambiente, por ejemplo, en la empresa, en el colegio, la universidad, en el club, etc., por lo que, son eminentemente sociales, comparten experiencias, historias, creencias, intenciones, etc. Se generan procesos cognitivos como: la cognicin social; incluso, en soledad se piensa en otros y los otros en esa persona. La teora de la mente, cumple varias sub funciones como los procesos socioemocionales inmersos en el cerebro medio, estn compuesto por la amgdala e hipocampo, dan valoracin a la motivacin, a las creencias y del conocimiento del otro y de s mismo; esto se resume en la habilidad social compleja.

Los estudios sobre la empata en grupos humanos, sobre todo en los deportes, se observ que hubo un mejor desempeo de los deportistas, se pudo evidenciar que el test de las miradas tuvo efectos significativos, al favorecer la cognicin social y socioafectivos, incluye tambin la cognicin corporizada vinculada a procesos corporales, interaccin social que involucra al deporte mediante una compleja red de aprendizajes y la regulacin emocional. La empata, va ms all de la Neurociencia Cognitiva, incluye al cerebro como un rgano social, desprendindose la teora de la mente. Un ambiente social y la percepcin social, involucra el rostro, el cuerpo, los movimientos y las acciones. (Aguirre-Loaiza et al., 2020; Escudero, 2019).

 

Metodolgia

Para la elaboracin del presente artculo de revisin, se han localizado diversos documentos bibliogrficos desde diferentes plataformas virtuales como base de datos y revistas indexadas. Se realiz la bsqueda documental durante los ltimos 5 aos, siendo los objetivos de esta investigacin la identificacin y anlisis crtico de la produccin cientfica de los impactos de la Neurociencia Cognitiva en los aprendizajes. La revisin de bibliografa cientfica, se intenta reunir el conocimiento de una disciplina especfica, destacando lo que se conoce acerca de un tema concreto, a travs de los resultados obtenidos en diferentes estudios, caracterizarla y atendiendo a indicadores bibliomtricos de produccin cientfica y de sntesis de la investigacin. Para ello se propusieron los siguientes objetivos especficos: Localizar e identificar la produccin cientfica sobre la Neurociencia Cognitiva a partir de la bibliografa cientfica publicados durante los ltimos 5 aos desde el 2016 al 2021, analizar y clasificar dicha produccin de acuerdo a las caractersticas observadas de produccin cientfica.

Para estudiar la produccin cientfica en relacin al anlisis la Neurociencia Cognitiva y su impacto en los aprendizajes, se ha tenido que recurrir a la seleccin de artculos de base de datos indexadas como Scopus, Scielo, Redalyc y Google Acadmico, utilizado las siguientes palabras clave: Cerebro, Aprendizaje y Neurociencia cognitiva. Se optaron por estos descriptores dada la naturaleza y la importancia del tema que est en apogeo. El protocolo consisti en agrupar la informacin en los siguientes campos: autores, ao de publicacin, tipo de metodologa seguida, pas donde tuvo lugar el estudio, breve resumen de los objetivos y descripcin de los participantes. Para estudiar la produccin cientfica en relacin con la Neurociencia Cognitiva, se agrup el trabajo en cuatro disciplinas de relevancia en la literatura sobre el tema: 1) sobre funcionamiento del cerebro, 2) sobre la neuroplasticidad, 3) sobre las emociones y 4) sobre la implicacin de los profesores en el proceso enseanza aprendizaje.

 

 

Resultados y Discusin

Para conocer el impacto de la Neurociencia cognitiva en los aprendizajes, se lleg a investigar literatura cientfica sobre la parte estructural, morfolgica, fisiolgica y funcional del cerebro; sobre todo, la forma de cmo aprende el cerebro. Los cambios estructurales corresponden a las redes neuronales, la capacidad de desconectarse y volver a conectarse con otras neuronas; por lo tanto, se forman nuevas improntas cerebrales con el nuevo conocimiento, por lo que pasa a memoria de largo plazo. Los cambios morfolgicos, corresponde al aumento de tamao de ciertas partes del cerebro, esto sucede por la continua ejercitacin; por ejemplo, quien resuelve muchos ejercicios matemticos, el lbulo izquierdo o en todo caso, quien practica msica, tendr desarrollado el hemisferio derecho (Sibaja-Molina et al. 2016; Araya-pizarro y Espinosa Pastn, 2020).

Segn la teora de los tres cerebros de Maclean: el reptiliano, es el que se encarga de las funciones bsicas del cuerpo; el cerebro medio, o lmbico, regular las emociones mediante la amgdala y el neo crtex, se encuentran las capacidades de orden superior, propio de los seres humanos capaces de pensar, razonar, analizar y tomar decisiones. Esta teora de Maclean, se contrapone a la propuesta por Rogers Sperry, de los dos hemisferios cerebrales: el hemisferio izquierdo, encargado de las funciones, adems, de lo verbal, la resolucin de problemas, son las capacidades de orden superior; sin embargo, el hemisferio derecho, se encarga de las habilidades espaciales, reconocimiento facial y la msica principalmente.

Resulta que esta contraposicin de teoras propuestas por MacLean y Sperry, en vez de rebatir son netamente complementarias, cada una se sirve de la otra. Por ejemplo, entre los hemisferios encontramos el cerebro medio, el contiene a la amgdala capaz de regular las emociones y el hipocampo encargado de la memoria voltil o de trabajo. Cuando el estudiante est motivado, emocionado, alegre y feliz en distintas partes del cerebro se produce la dopamina y acetilcolina, los dos principales neurotransmisores, que fungen de combustible de las neuronas para que se conecten y circule la informacin (Wajnerman, 2019). Se ha llevado al debate entre neurocientficos y docentes pedagogos para tender puentes entre neurociencia y educacin para proponer estrategia y actividades para dotar de dopamina a las neuronas para un mejor aprendizaje y motivacin permanente.

Lo que interesa a los docentes sobre el cerebro es, la forma de cmo aprende, cmo se modifica as mismo, cmo se conectan y se desconectan las neuronas, cules son los elementos o combustible que necesitan las clulas nerviosas para generar aprendizajes significativos y duraderos.

Respondiendo a las interrogantes, se sabe que el cerebro est formado por mapas mentales llamados tambin estructuras mentales, quienes estn cubiertas por redes neuronales. Para que estas improntas del cerebro se vuelvan maleables y puedan cambiar, desconectndose y volvindose a conectar, necesitan de un promedio de 52 neurotransmisores, siendo las ms importantes la dopamina, acetil colina, adrenalina y otras endorfinas. As mismo, para que se produzca la neurognesis, y, que las dendritas de las neuronas crezcan, se ramifiquen y se aproximen con otras a su alrededor mediante sinapsis, necesitan de una protena de alta pureza llamada irisina. Por lo que surgen dos grandes preguntas: Cmo se obtienen los neurotransmisores para que funcionen las neuronas? Cmo obtenemos la protena de alta pureza? Estas preguntas se responden a continuacin con los resultados de la plasticidad cerebral, las emociones, ejercicio fsico e interaccin social.

Con respecto a la Neuroplasticidad, se ha dicho que es la capacidad del cebro de modificarse as mismo, de aprender, desaprender y reaprender. El cerebro humano est formado por estructuras neuronales, las cuales, representan la memoria en donde se almacenan los saberes y conocimientos. Estas redes de neuronas se vuelven plsticas y se modifican al adherirse con otras clulas nerviosas, esto produce el nuevo saber; por tanto, esto origina cambios estructurales y morfolgicos en las estructuras neuronales, crecen muchas espinas dendrticas para conectarse mediante sinapsis; esto facilita el aprendizaje y memoria a largo plazo (Sibaja-Molina et al., 2016).

Los Neurotransmisores se obtienen, gracias a actividades y estrategias planificadas que causen emocin, alegra, admiracin, amor, felicidad; sobre todo, los estudiantes deben actuar en contextos que generen inters; es necesario, recurrir al enfoque territorial, teniendo en cuenta la economa, la cultura, la historia entre otros aspectos que nos da la comunidad, de esta manera los aprendizajes sern significativos y duraderos en el tiempo. Es sabido que todo aprendizaje que causa emocin, pasa a memoria de largo plazo. El cerebro humano reconoce de manera distinta tanto los objetos conocidos como los desconocidos. El nuevo objeto o conocimiento, se adapta al pre existente, producindose una nueva red neuronal; que representa la memoria de largo plazo o el nuevo saber (Silva y Fonseca, 2020).

Entrando a la dimensin de las emociones, uno de los estudios ms relevantes del presente artculo, es el propuesto por Wajnerman (2019) donde indica que juegan un papel primordial en los aprendizajes y memoria de largo plazo. Las estructuras mentales almacenan informacin, aprendizajes, experiencias, hbitos, vindose reflejadas en las conductas y la parte fisiolgica del cerebro.

Las emociones positivas como: la alegra, la admiracin, la inspiracin, amor, etc, permiten que el cerebro lmbico o cerebro medio, por intermedio de la amgdala produzcan principalmente un promedio de cincuenta y dos neurotransmisores, siendo los ms importantes: la dopamina, acetilcolina, adrenalina, serotonina y muchas endorfinas responsables del funcionamiento de las clulas nerviosas. Lo expresado por Wajnerman (2019), concuerda con las ideas de Mazzoglio y Nabar et al. (2020) indican que la ludo aprendizaje, motiva al aprendiz para prestar atencin, lo cual estimula a la amgdala para producir la dopamina, un neurotransmisor responsable de las emociones. La dopamina permite que la informacin de los circuitos neuronales circule ms confiable y rpido; all se produce el recuerdo, la evocacin y el almacenamiento de la informacin de manera duradera.

El otro elemento fundamental para que las neuronas crezcan es una protena de alta pureza llamada irisina, quien la produce, son los msculos del cuerpo, pasan al torrente sanguneo, llegan al cerebro como alimento indispensable para el crecimiento de las clulas nerviosas y puedan conectarse con las dems. Segn Pea-Troncoso et al. (2019) comenta que la neurociencia y el ejercicio fsico, moderado, estructurado y sostenible tiene mucha influencia en los aprendizajes, refuerza las estructuras neuronales, la neurognesis y las conexiones neuronales mediante sinapsis. Estas protenas son como ladrillos que se unen para crear las ramificaciones neuronales. Lo expresado por Pea-Troncoso et al. (2019) concuerda con Cabrera & Pangola (2020) donde indica que la gimnasia y otras disciplinas deportivas orientadas a mantener el cuerpo en accin, tienen relacin directa con los aprendizajes; por lo tanto, si los aprendizajes se dan en ambientes de poca movilidad, cerrados y tugurizados, esto produce apata, desgano y estrs. Se produce el cortisol en la sangre que es un enemigo para que las neuronas se aproximen, incluso produce la muerte neuronal.

 

 

 

Conclusiones

Las emociones positivas generan aprendizajes duraderos y se consolidan en la memoria de largo plazo. Cuando un estudiante est motivado, alegre, feliz y goza de inspiracin; el cerebro, principalmente el lmbico, produce dos neurotransmisores como la dopamina y acetilcolina; por tanto, las neuronas del cerebro reciben un golpe dopamnico, lo cual genera en ellas un ptimo rendimiento, para el paso de la informacin oportuna y puedan conectarse mediante sinapsis; esto conlleva, que los aprendizajes e informacin se acomoden en nuevas redes neuronales. Es importante que los docentes en el aula opten por estrategias y actividades motivantes capaces de producir emociones, la motivacin, tanto extrnsecas con las intrnsecas que son las ms importantes; para la autonoma del estudiante. Los especialistas proponen la msica, juegos, visita de estudios, materiales concretos, imgenes, sobre todo actividades que les guste a los estudiantes

Siendo las estructuras mentales maleables y plsticas, las clulas cerebrales tienen la capacidad de desconectarse y volver a conectarse con otras neuronas; incluso, pueden crecer espinas dendrticas del axn y conectar con otras 20 mil a su alrededor. Para que el aprendizaje sea significativo, se tiene que estimular las redes neuronales, esto se logra promoviendo las emociones, recuperando los saberes previos, el pensamiento crtico, pensamiento complejo o divergente y generar el conflicto cognitivo; es decir, al aprendizaje anterior lo contiene un conjunto de neuronas, ese aprendizaje puede cambiar siempre y cuando proponemos el nuevo conocimiento, a esto se llama el proceso de aprender, desaprender y reaprender. Visto en las neuroimgenes del cerebro, se activan diferentes redes neuronales, se evoca lo que est guardado en memoria, se lleva al hipocampo, se contrasta con la nueva informacin, si es interesante, pasa a memoria de largo plazo localizado en el neocrtex del cerebro. Es importante promover el pensamiento crtico por intermedio del debate socrtico, la argumentacin y toma de decisiones; sin embargo, se debe tener en cuenta que el requisito principal del pensamiento crtico es tener conocimientos. Para poder debatir, argumentar, tomar decisiones y posturas, es necesario incentivar la investigacin. Se puede tener muchos conocimientos errados; pero gracias a la neuroplasticidad, ese conocimiento falso puede ser cambiando por uno acertado.

Los aprendizajes se producen cuando las neuronas se conectan mediante sinapsis e intercambian informacin, los continuos aprendizajes generan las redes neuronales. Para que sucedan estas estructuras mentales o redes neuronales, deben volverse maleables y plsticas, se necesitan varios elementos: hormonas, neurotransmisores y la protena de alta pureza irisina. Son ms de 52 los neurotransmisores responsables del funcionamiento de las neuronas, los ms importantes son la dopamina, acetilcolina, adrenalina, serotonina, algunos aminocidos y neuroptidos. Para estimular los neurotransmisores es necesario implementar estrategias y actividades que emocionen, que gusten y causen inters.

En cambio, para obtener la irisina, responsable del crecimiento de las neuronas, es necesario tener en cuenta el movimiento mediante el deporte, el baile, el juego entre otras actividades y estrategias. Es de destacar que la neurociencia cognitiva social, estimula los aprendizajes, es muy importante trabajar en equipo, pues, es el lugar donde aprendemos a modelar la conducta, el comportamiento mediante las reglas, declogos, valores y la tica. Se activan las neuronas espejo, aprendiendo por imitacin del compaero. Se dice que el ser humano aprende en red de dos formas: uno externo, aprendemos de los compaeros de equipo y el aprendizaje interno, es cuando las neuronas forman estructuras mentales. La repeticin refuerza los circuitos neuronales y la memoria de largo plazo; es necesario implementar actividades donde el mismo tema sea visto en diferente contexto y aplicaciones.

La interaccin social, est acentuada como estrategia de enseanza aprendizaje, no solo en la escuela; sino, en todos los mbitos a lo largo de la vida, ya sea en el club, en la comunidad, en el trabajo entre otros. En el grupo social, se ve la ayuda mutua, la proteccin del uno al otro. Se aprende las costumbres, las conductas, los comportamientos; sobre todo, se transmite la cultura de generacin en generacin. Llevando la neurociencia al mbito de la interaccin social de los individuos, el neurocientfico italiano Giacomo Rizzolatti, descubri las neuronas Espejo, las responsables del aprendizaje por modelamiento y por imitacin propuesto Alberto Bandura; es decir, estas neuronas escanean las acciones de un integrante del grupo y lo hace suya del otro. Las neuronas Espejo, son las responsables tambin de la empata, dotando a los participantes con la capacidad de colocarse en el lugar del otro, percibir lo que le est pasando y prestarle ayuda. Es por eso, que la educacin presencial, en el contexto del estudiante, con la ayuda mutua que recibe de sus pares y del mediador, no podr ser reemplazada por una educacin virtual; que s sirve como complemento.

 

 

 

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2022 por los autores. Este artculo es de acceso abierto y distribuido segn los trminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribucin-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

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